FlexRay總線靜態(tài)段參數(shù)優(yōu)化及其在線控制動中的應(yīng)用.pdf

1、新能源汽車是《中國制造2025》實(shí)施綱領(lǐng)的十大重點(diǎn)領(lǐng)域之一，其中，純電動汽車的發(fā)展，使汽車內(nèi)部電子控制單元數(shù)量需求不斷增長，同時(shí)，人們對汽車駕駛安全性和舒適性的要求也越來越高。過去的主動安全系統(tǒng)主要包括傳統(tǒng)液壓制動和防抱死制動系統(tǒng)，雖然目前已廣泛應(yīng)用于車輛上，但理論上并未達(dá)到最佳制動效果。由線控技術(shù)構(gòu)建的汽車安全性能的電子控制系統(tǒng)，可極大地提高駕駛安全性和可靠性，為純電動汽車在制動性能上帶來根本性變革?；谝陨鲜聦?shí)，傳統(tǒng)車載網(wǎng)絡(luò)由于帶寬

2、不足、通信速率慢、容錯性差等問題已不能滿足日益苛刻的駕駛要求。FlexRay總線作為近年新興的車載網(wǎng)絡(luò)，具有高帶寬、高傳輸速率、雙通道冗余容錯機(jī)制等特點(diǎn)，能夠滿足線控系統(tǒng)的高可靠性和高實(shí)時(shí)性要求，具有廣闊的應(yīng)用前景，能為汽車電子技術(shù)和純電動汽車提供更大的發(fā)展空間。
　　本文在詳細(xì)分析FlexRay車載網(wǎng)絡(luò)協(xié)議規(guī)范的基礎(chǔ)上，首先闡述了網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率對車載網(wǎng)絡(luò)性能的影響，并以最大化網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率為目標(biāo)提出了一種FlexRay總線靜態(tài)段

3、參數(shù)優(yōu)化模型，該模型能有效提高數(shù)據(jù)傳輸速率。通過使用三種參數(shù)優(yōu)化方法對多組信號數(shù)目不同、數(shù)據(jù)長度不同的系統(tǒng)示例在CANoe軟件中進(jìn)行系統(tǒng)仿真對比實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明該參數(shù)優(yōu)化模型能顯著提高帶寬利用率。
　　將所提出的靜態(tài)段參數(shù)優(yōu)化模型應(yīng)用于線控制動系統(tǒng)，搭建了線控制動系統(tǒng)硬件架構(gòu)。分析線控制動系統(tǒng)具體功能需求，對系統(tǒng)的靜態(tài)段參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化配置并在優(yōu)化的靜態(tài)段參數(shù)基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)集群全局參數(shù)和節(jié)點(diǎn)參數(shù)。使用錯誤模型對優(yōu)化的線控制動通信系統(tǒng)進(jìn)行可靠

4、性設(shè)計(jì)與分析，理論上驗(yàn)證通信系統(tǒng)可靠性。
　　以系統(tǒng)通信集群協(xié)議參數(shù)為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)仿真模型數(shù)據(jù)庫，通過CANoe.FlexRay仿真軟件對線控制動系統(tǒng)通信模型進(jìn)行功能建模和仿真。設(shè)計(jì)了由五個(gè)節(jié)點(diǎn)組成的線控制動FlexRay總線硬件控制平臺，并對節(jié)點(diǎn)ECU軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括鎖相環(huán)時(shí)鐘模塊配置、協(xié)議參數(shù)寄存器配置和消息緩存配置等，充分保證通信系統(tǒng)消息收發(fā)正確無誤。
　　構(gòu)建了基于FlexRay總線的線控制動系統(tǒng)通信測試平臺。五個(gè)節(jié)點(diǎn)